TUGAS AKHIR
UJI PERFORMANSI PENGERING UDARA ULTRAFILTER TIPE UDA
2250 DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI
PERFORMANCE TEST OF AIR DRYER ULTRAFILTER TYPE UDA 2250 USING REFRIGERATION SYSTEM
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III
Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara
Oleh : IMAN MUSADAD 091611074
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012
PDF processed with CutePDF evaluation edition www.CutePDF.com
CURRICULUM VITAE
Name
: Iman Musadad
Place/ birth
: Bandung, August 22th1991
Gender
: Male
Address
: Kp. Kebon Kalapa. No:10 RT/RW : 004/002 Bandung 40237
Religion
: Moslem
Blood Type
: AB
Phone Number
: +62 857 5910 0345
Email
:
[email protected]
Formal Education Years
Educational Background
1997-2003
Elementary School of Leuwi Panjang V Bandung
2003-2006
Junior High School of 38 Bandung
2006-2009
Senior High School of 18 Bandung
2009-2012
State Polytechnic of Bandung Refrigeration and Air Conditioning Departement
ABSTRAK
Uap air adalah sejenis fluida yang merupakan fase gas dari air, dimana uap air dapat diperoleh dari pemanasan sampai temperatur didih di bawah tekanan tertentu. Uap air tidak berwarna, bahkan tidak terlihat bila dalam keadaan murni kering. Uap air akan berbahaya apabila kontak langsung ke sistem, akan menyebabkan kerak air, karat dan korosi yang dapat merusak sistem tersebut. Pengering udara dengan menggunakan sistem refrigerasi bertujuan untuk mencegah terjadinya kerusakan alat-alat produksi yang menggunakan udara terkompresi dari kompresor udara seperti menghindarai terjadinya korosi, karat dan kerak air. Pengering udara dengan menggunakan sistem refrigerasi di PT. Pakoakuina Karawang di aplikasikan untuk ruang produksi pengecatan yang membutuhkan udara terkompresi dengan udara kering untuk proses kerjanya. Pengering udara ini menurunkan kandungan uap air sebesar 0,01265 kg/kgdry air dari 0,01969 kg/kgdryair menjadi 0,00704 kg/kgdryair dan Kelembaban relatif menjadi berkurang sebesar 64,24%.
Kata Kunci
: pengering udara dengan menggunakan sistem refrigerasi, kandungan uap, uap air
i
ABSTRACT
Vapor is a kind of fluid which is in a gas phase of the water. Vapor can be formed by heating at the boiling point under certain pressure. Vapor does not color, and even invisible when in pure dry. Vapor is dangerous when contact to the system, so it will cause crust, rust and corrosive which can damage the system. The aims of refrigeration air dryer system is to prevent damage to the product of production that uses compressed air from an air compressor, for instance avoiding the occurrence of corrosion, rust and crust. Refrigeration air at PT. Pakoakuina Karawang is applied for the production of painting that dryer require compressed air with dry air to process the works. It reduce the moisture content of 0,01265 kg/kgdryair from 0,01969 kg/kgdryair to 0,00704 kg/kgdryair and relative humidity to be reduced by 64,24%.
Keyword
: refrigeration Air dryer, moisture content, vapor
ii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puja dan puji serta syukur penulis panjatkan kehadirat
Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan
penyusunan laporan tugas akhir ini denagn judul “UJI PERFORMANSI
PENGERING
UDARA
ULTRAFILTER
TIPE
UDA
2250
DENGAN
MENGGUNAKAN SISTEM REFRIGERASI”.
Laporan tugas akhir ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat
menyelesaikan pendidikan Diploma III di Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata
Udara, Politeknik Negeri Bandung. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah turut membantu menyelesaikan tugas akhir ini, baik bantuan moril maupun materil, bimbingan, serta masukan-masukan yang semuanya sangat membantu. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT karena atas segala rahmat dan hidayah-Nya penulis diberikan kelancaran dan kemudahan dalam melaksanakan tugas akhir dan dalam penyusunan laporan ini. 2. Kedua orang tua penulis yang selalu mendo’akan dan memberikan motivasi demi kelancaran penulis. 3. Ade Suryatman Margana, ST, M.Eng. sebagai Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara. 4. Luga Martin ST., M.Sc sebagai pembimbing I 5. Setio Budi Atmojo, Amd sebagai pembimbing II 6. Triaji Pangripto Pramudantoro, ST sebagai wali kelas 3C 7. Seluruh staff pengajar dan teknisi di Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini. 8. Bapak Dani selaku teknisi yang telah membantu penulis untuk prosesi peminjaman alat ukur selama kegiatan pengambilan data tugas akhir 9. Agus Setiawan sebagai partner penulis yang telah banyak membantu penulis menyelesaikan tugas akhir ini. iii
10. Rekan-rekan RA 3C 2009 yang memberikan segalanya untuk penulis dalam hal menyelesaikan semua kegiatan perkuliahan di kampus ini.
11. Pihak-pihak yang mungkin tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, yang
secara langsung maupun tidak langsung telah ikut membantu dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini
Semoga semua amal baik yang telah diberikan mendapat balasan yang
jauh lebih besar dari Allah SWT. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk perkembangan ke arah yang lebih baik kedepannya.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan yang penulis susun dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Bandung, Juli 2012
Penulis
iv
DAFTAR ISI
ABSTRAK .............................................................................................
i
ABSTRACT ...........................................................................................
ii
KATA PENGANTAR ............................................................................
iii
DAFTAR ISI ..........................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................
vii
DAFTRA TABEL ..................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................
x
DAFTAR NOTASI .................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..................................................................................
1
1.2 Tujuan ..............................................................................................
2
1.3 Batasan Masalah ...............................................................................
2
1.4 Metode Penelitian .............................................................................
2
1.5 Sistematika Penulisan .......................................................................
3
BAB II DASAR TEORI 2.1 Pengering Udara ................................................................................
4
2.2 Dasar-Dasar Psikrometrik .................................................................
4
2.3 Proses Udara pada Psikrometrik .......................................................
7
2.3.1 Proses Pemanasan Sensibel (Sensible Heating) ......................
8
2.3.2 Proses Pendinginan Sensibel (Sensible Cooling) ....................
8
2.3.3 Proses Pelembaban (Humidifikasi) .........................................
9
2.3.4 Proses Penurunan Kelembaban (Dedumidifikasi) ...................
9
2.3.5 Proses Pemanasan dan Pelembaban (Heating and Humidifikasi) .........................................................................
10
2.3.6 Proses Pemanasan dan Penurunan Kelembaban (Heating dan Dehumidifikasi) ...............................................................
10
2.3.7 Proses Pendinginan dan Pelembaban (Cooling dan Humidifikasi) .........................................................................
11 v
2.3.8 Proses Pendinginan dan Penurunan Kelembaban (Cooling
dan Dehumidifikasi) .................................................................
12
2.4 Pengering Udara dengan Menggunakan Sistem Refrigerasi ................ 12 2.5 Cara kerja Pengering Udara dengan Menggunakan Sistem Refrigerasi 13
2.6 Aplikasi Pengering Udara dengan menggunakan Sistem Refrigerasi .. 15 BAB III PROSEDUR PENGAMBILAN DATA 3.1 Daftar Komponen Sistem yang digunakan .......................................... 16
3.2 Prosedur Pengambilan Data ................................................................. 19 3.2.1 Alat yang digunakan pada saat pengambilan data ..................... 19
3.2.2 Persiapan Pengambilan Data ..................................................... 20 3.2.3 Proses Pengambilan Data ..........................................................
22
BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1 Data Pengamatan ................................................................................. 23 4.2 Pengolahan Data dengan Karta Psikrometrik ...................................... 23 4.3 Analisis Data ........................................................................................ 25 4.3.1 Temperatur Masuk Pengering Udara terhadap Waktu .............. 25 4.3.2 Temperatur Keluar Pengering Udara terhadap Waktu .............. 25 4.3.3 Penurunan Kandungan Uap Air terhadap Waktu .....................
26
4.3.4 Laju Aliran Massa terhadap Waktu ........................................... 27 4.3.5 Laju Pengembunan terhadap Waktu .........................................
27
4.3.6 Tekanan terhadap Waktu ..........................................................
28
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan .........................................................................................
29
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
xii
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Karta Psikrometrik .............................................................
6
Gambar 2.2 Garis-garis proses udara pada karta psikrometrik .................
9
Gambar 2.3 Pemanasan Sensibel ............................................................
9
Gambar 2.4 Pendinginan Sensibel ..........................................................
10
Gambar 2.5 Pelembaban ........................................................................
10
Gambar 2.6 Penurunan Kelembaban ......................................................
11
Gambar 2.7 Pemanasan dan Pelembaban ................................................
11
Gambar 2.8 Pemanasan dan Penurunan Kelembaban .............................
12
Gambar 2.9 Pendinginan dan Pelembaban ..............................................
12
Gambar 2.10 Pendinginan dan Penurunan Kelembaban ..........................
13
Gambar 2.11 Siklus pengering udara dengan menggunakan sistem refrigerasi 14 .................................................................
16
Gambar 3.1 Kompresor ........................................................................
16
Gambar 3.2 Filter Dryer .......................................................................
17
Gambar 3.3 Sight Glass .......................................................................
17
Gambar 3.4 Katup Ekspansi .................................................................
17
Gambar 3.5 Condensate Drains ...........................................................
18
Gambar 3.6 Heat Exchanger ................................................................
18
Gambar 3.7 Refrigeran R-134a .............................................................
18
Gambar 3.8 Sling Psikrometer ..............................................................
19
Gambar 3.9 Termometer Digital dan Probe Termokopel ........................
19
Gambar 3.10 Digital Clamp Meter ........................................................
20
Gambar 3.11 Stopwatch .......................................................................
20
Gambar 4.1 Grafik temperatur masuk pengering udara terhadap waktu ..
25
Gambar 4.2 Grafik temperatur keluar pengering udara terhadap waktu ..
25
Gambar 4.3 Grafik penurunan kandungan uap air terhadap waktu.. .......
26
Gambar 4.4 Grafik laju aliran massa terhadap waktu .............................
27
Gambar 4.5 Grafik laju pengurangan uap air terhadap waktu ...............
27
vii
Gambar 4.6 Grafik tekanan kompresor terhadap waktu ........................
28
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Udara Kering ............................................................ 4
Tabel 2.2 Kandungan uap air jenuh di udara ............................................. 4
ix
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
Tabel Pengukuran dan Tabel Perhitungan LAMPIRAN B
Diagram Pemipaan
LAMPIRAN C Plot Psikrometrik
x
DAFTAR NOTASI
Tdb
Temperatur Bola Kering
°C
Twb
Temperatur Bola Basah
°C
RH
Kelembaban Relatif
%
Tekanan Suction
Bar
Pd
Tekanan Discharge
Bar
I
Arus
ampere
V
Tegangan
volt
ω
Moisture content
kg/kg dry air
ρ
Density
kg/m3
v
Volume spesifik
m3/kg
Q
Debit
m3/s
ṁ
Laju aliran massa
kg/s
ṁw
Laju pengembunan
kg/s
hfg
Entalphy Saturated Refrigerant R-134a
kJ/kg
QL
Kalor Laten
kJ/s
Ps
xi
DAFTAR PUSTAKA
Apriyahanda, Onny. Air Dryer - Pengering Udara. (25 Juni 2011). http://onnyapriyahanda.com/air-dryer-pengering-udara.html (26Mar. 2012)
Arismunandar, Wiranto. Saiti Heizo. 1995. Penyegaran Udara. Pradnya Paramita. Jakarta Dossat, Roy. J, 1981. Principles of Refrigeration, SI version, Second Edition. New York : John Willey and Sons Hermawan, Windy Mitrakusuma. Bahan Ajar Dasar Refrigerasi. 2009. Bandung
Stoecker. F. Wilbert, Jones. W, Jerold, 1994. Refrigerasi dan Pengkondisian Udara Terjemahan Supratman Hara, Erlangga, Jakarta
xii
